This Q-switched Nd:YLF is intra cavity doubled with a large 5X5X15 mm LBO crystal in a heater. The Nd:YLF rod is pumped by 4 CCP Coherent laser diode at 798 nm. Each diode produce 20W.The Q-switch is a 25W water cooled NEOS driven by an IntraAction QE-2750B This laser is optimized for pumping ultrafast Ti:Sapphire amplifier to obtain high power femtoseconds pulses; Specifications: 6 mJ at 1 kHz 3 mJ at 5 kHZ and 1.5 mJ at 10 kHz 250 nanosecond pulse width wavelength 527 nm beam diameter 3 mm multimode
Ce laser quand je l'ai reçu était une
épave, une des conduites d'eau de refroidissement avait sauté et l'eau
de refroidissement à coulé dans le boitier en aluminium ( fond du boitier corrodé). Le but est de le faire a nouveau fonctionner ce qui n'est pas une"mince affaire"
Ce laser est un DPSS q-switch utilisant une cavité Fox Smith avec un doubleur LBO de 5x5x15 mm
La
cavité contient un Nd:YLF l'avantage de ce cristal est qu'il produit de
la lumière polarisée ce qui améliore grandement le doublage de
fréquence L'autre avantage c'est qu'il a un coefficient dn/dT très
faible ce qui fait qu'il ne produit pas d'effet de lentille thermique
donc on maintien facilement le mode fondamental même à haute cadence de répétition egalement un avantage énorme pour le doublage de fréquence. Troisième avantage pas des moindre la durée de vie radiative est de 480-526 mico-secondes ce qui permet de stocké une grande énergie impulsionnel donc encore un énorme avantage pour le doublage de fréquence !!!
Le Nd:YLF émet à 1053 et 1047 nm , sa bande d'absorption se situe entre 795 et 805 nm il sort dans le vert à 527 nm 12 mJ @ 1 kHz et 1.5 mJ @ 10 kHz.
Ce DPSS Q-switch doublé en fréquence à été développer par COHERENT pour le pompage des amplificateurs régénératifs utilisé dans les lasers femtosecondes Ti:Sapphire !
Il est capable de généré des pulses de 250 ns avec une énergie de 12 mJ soit une puissance crête de 48 KW et 1000 pulses par seconde !!!!!!!!!
Pour obtenir ces performances l'élément déterminant est le cristal Nd:YLF dont j'ai déjà donné les caractéristiques au précédent post.
Le cristal est pompé par 4 diodes de 20 W @ 798 nm. Chaque diode à son alimentation séparée et sa gestion de température séparée ce qui permet de bien contrôler la fréquence d'émission des diodes pour avoir un rendement de conversion optimum dans le cristal. Le cristal est refroidit par eau et ce trouve dans un réflecteur en forme de tube muni de 4 fentes de 0.3 mm de large et 10 mm de long permettant d'introduire le rayonnement de pompage des diodes . Ce réflecteur est doré intérieurement et extérieurement.
Une belle astuce est la régulation de température des diodes qui ne se fait pas par un TEC Peltier mais comme suit:
Chaque diode est montée sur un bloc de cuivre lequel est parcouru par l'eau de refroidissement et sur lequel est monté un élément résistif chauffant piloté par un régulateur PID Watlow Anafaze CLS 204.Donc on peut travaillé avec de l'eau du robinet qui normalement est à 15 degrés Celsius et pour maintenir la température optimum de 20 degres c'est le corps de chauffe qui compense. Avantage de se système par rapport au Peltier c'est qu'il est plus compact et plus réactif.
La cavité est du type Fox Smith, le doubleur de fréquence est un LBO de 5x5x15 mm monté dans une enceinte thermostatique régulée par un PID Watlow 96.
L'alimentation est une NEWPORT 58 ayant 4 sorties indépendante de 40 ampère. Le Q-switch est un NEOS N36027-25-3-BR de 25W refroidi à eau et driver par un générateur IntraAction QE 2750B. Effectivement chaque diode est pilotée séparément avec son capteur de température dans le bloc de cuivre (cable noir recouvert d'une gaine brune sur 20mm il y a 8 cables) et les 4 cables brun qui arrivent sur les petites cartouches fixées au bloc de cuivre sont les 4 éléments chauffant. Un régulateur PID de température contrôle la température des diodes lasers pour avoir une émission centrée sur le pic d'absorption maximum du Nd:YLF.
Vous avez vu que le Q-switch à les faces taillées à l'indice de Brewster pour éviter les pertes par reflexion! Donc le barreau Nd:YLF doit être orienté correctement par rapport au q-switch. Le plus difficile dans la réhabilitation des lasers c'est le réglage optique des cavités car on ne dispose pas des méthodes et procédures de réglage fabricant . Et avec les lasers pulsés c'est en plus dangereux car on peux créer de l'auto-focalisation et détruire les cristaux!
